مبدل DC به AC چیست؟

در نوع متناوب، جریان با تغییر جهت حرکتی رو به جلو و عقب در مدار دارد. جریان با چنین تغییر متناوب جهت را AC می‌خوانند. فرکانس این نوع از جریان غیرصفر است و توسط مبدل‌های AC، دینام و ... تولید می‌شود.

در جریان مستقیم یا DC، اندازه و قطبیت جریان در مدار، هرگز تغییر نخواهد کرد. به عبارتی، اگر جریان درون مدار فقط یک جهت را در پیش گیرد، از نوع جریان مستقیم خواهد بود. فرکانس این نوع از جریان صفر است و توسط سلول‌ها، باتری‌ها و مبدل‌های DC تولید می‌شود.

یکی از اصلی‌ترین دلایل در استفاده از مبدل DC به AC، نیاز به انتقال نیروی برق در فواصل طولانی است. توجه داریم که باتری‌ها فقط یک نوع جریان (DC) با ولتاژ مشخصی را تولید می‌کنند. اما جریان DC نمی‌تواند فواصل طولانی را طی کند و در طول مسیر انرژی از دست خواهد داد.
اما جریان AC که توسط نیروگاه‌ها تولید می‌شود، امکان انتقال به مسافت‌های طولانی را دارد، بدون اینکه در میانه‌راه از قدرت آن کاسته شود. وظیفه مبدل DC به AC تبدیل جریان مستقیم به نوع مقاوم متناوب برای انتقال‌های طولانی است.
موضوع دیگر، میزان ولتاژ است. برای مثال، باتری خودرو شما برق مستقیم با ولتاژ ۱۲ ولت را تولید می‌کند که برای روشن کردن لامپ‌ها کافی نیست. با این حال، در مدار حرکت جریان DC به سمت لامپ‌ها، یک مبدل DC به AC قرار دارد که جریان را دریافت و آن را به ۱۲۰ ولت تبدیل می‌کند تا امکان روشن‌ کردن چراغ‌های خودرو فراهم آید.

در ادامه، عملکرد تغییر جریان مبدل DC به AC را توضیح می‌دهیم. در شکل زیر اجزای اصلی یک مبدل DC به AC را مشاهده می‌کنید:

Input Filter: وظیفه فیلتر ورودی حذف اختلال امواج یا فرکانس‌هایی است که از منبع DC نشأت گرفته‌اند.
Invertor: این بخش اصلی‌ترین قسمت از مدار است. در واقع، اینجاست که جریان DC به شکل موج چندسطحی PWM تبدیل می‌شود.
Outpur Filter: با حذف مولفه‌ها با فرکانس بالا از موج PWM، فیلتر خارجی یک خروجی سینوسی را تولید می‌کند.
با استفاده از این مبدل DC به AC، شما قادر به دریافت جریان‌ الکتریسیته‌ای هستید که به صورت پیش فرض در تجهیزات خانگی مانند یخچال استفاده می‌شود.

در مواردی، استفاده از این مبدل‌ها باعث کاهش کارایی مدار می‌شود، چراکه زمان مشخصی باید صرف تبدیل جریان گردد. همچنین، از آنجاکه مبدل‌های DC به AC نقش ترانزیستور و مجریان عمل سوئچینگ را بازی می‌کنند، اختلال در سیگنال O/P می‌تواند حاصل تداخل آن‌ها در جریان باشد. در این موارد، استفاده از دیودهای بایاس راه‌حل مناسبی در کاهش تأثیرات منفی است.

اصلی‌ترین مزیت‌های تبدیل جریان مستقیم به متناوب شامل موارد زیر هستند:
• تطبیق‌پذیری: مبدل‌های DC به AC امکان بهره‌برداری از منابع برق DC مانند باتری‌ها و پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی مورد نیاز در دستگاه‌ها و تجهیزات AC را فراهم می‌کنند.
• قابل حمل بودن: منابع تولید جریان مستقیم همیشه قابل حمل‌تر و کوچک‌تر هستند. اما برای همه دستگاه‌ها قابل استفاده نیستند. ترکیب آن‌ها با یک مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب، می‌توانید از جریان تولیدی آن‌ها در هرجایی که بخواهید بهره بگیرید.
• بهره‌وری بالا: در کاربردهای خاص، مبدل‌ها و منابع جریان مستقیم، بسیار کاراتر از ژنراتورهای سنتی هستند.
• ایمنی: برق DC کمتر از برق AC باعث برق‌گرفتگی یا آتش‌سوزی با منشأ الکتریکی می‌شود، بنابراین استفاده از یک مبدل DC به AC می‌تواند کارایی و ایمنی را به صورت هم‌زمان به ارمغان آورد.
• مقرون به صرفه بودن: مبدل‌های DC به AC از ژنراتورهای معمول ارزان‌ترند
• کاهش اختلال‌های هارمونیک: در مدارها با اختلالات هارمونیک بالا، مبدل‌ها می‌توانند نقش یک تثبیت کننده را بازی کنند.